第一章溫度
§1-1 平衡態狀態參量
一、熱力學系統的平衡態
1、平衡態：孤立系統最終達到的所有巨集觀性質都不隨時間變化的狀態。
2、平衡態原理：孤立的熱力學系統，不管原來處在什麼狀態，經過一定時間後，總會自發地趨向平衡態，並保持這個狀態不變。
3、平衡態條件
力學平衡：系統內部各部分之間、系統與外界之間
熱平衡：無溫度差
化學平衡：化學成分相同
相平衡：
說明：（1）「穩定態」
（2）動態平衡
（3）理想模型
（4）以後提到的「平衡態」應是從廣義的角度來理解：如果系統不是孤立系統，可把系統和外界視為乙個大的孤立系統，由總孤立系統處於平衡態推斷系統達到平衡態。
二、狀態參量（巨集觀）
平衡態所有巨集觀性質都不隨時間變化表徵巨集觀性質的物理量具有確定的值
可選一組巨集觀量來描寫熱力學系統的狀態。
幾何參量：體積（或面積、長度）；應變等
力學參量：壓強；表面張力；應力等
電磁參量： 極化強度； 磁化強度
化學參量：化學成分
（不需要熱學參量：溫度）
獨立巨集觀量的數目（有時稱自由度）=？ 由實驗確定
無外場、一定質量的某種氣體：、
混合氣體：、+ 化學參量
§1-2 熱力學第零定律和溫度
溫度的定義？
一、熱力學第零定律
2023年英國人福勒（提出。
1、絕熱壁與導熱壁
a與b的狀態彼此不發生影響，各自獨立變化絕熱壁
a與b的狀態參量彼此發生影響導熱壁
2、熱平衡
熱平衡3、熱力學第零定律（實驗）
a、b分別與c達到熱平衡a、b也是彼此熱平衡的
如果兩個熱力學系統中的每乙個都與第三個熱力學系統的同乙個熱狀態處於熱平衡，則這兩個熱力學系統彼此也必定處於熱平衡。
注意：（1）「熱平衡」與「平衡態」
（2）是否熱平衡，不必熱接觸
（3）「同乙個熱狀態」
二、溫度的概念
1、溫度
熱力學第零定律表明，互為熱平衡的各個熱力學系統都具有某種共同的巨集觀性質，必有乙個相同的特徵，即它們的溫度是相同的。
溫度：決定一切系統是否與其他系統處於熱平衡的物理量，一切互為熱平衡的系統都具有相同的溫度。
反之，溫度相同的熱力學系統彼此處於熱平衡。
說明：（1）強度量
（2）可測量，常作為狀態參量
（3）態函式（以後引入的、、、等態函式不能直接測量）
2、溫度計
熱力學第零定律為溫度的科學定義提供了實驗基礎，也為溫度的測量提供了理論依據。
熱平衡時，溫度計的溫度等於被測物體的溫度。
§1-3 溫標的建立
為了定量地測量溫度，必須確定溫度數值表示法（溫標）。
一、經驗溫標
1、攝氏溫標：
水銀在細管中的體積或高度表示溫度高低
0 ℃：水的冰點
100℃：水的汽點
100等份
2、溫標三要素
（1）選擇測溫物質和測溫參量
液體溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、光學高溫計等
（2）規定測溫參量隨溫度的變化關係
為方便起見，一般規定線性關係
（3）規定標準溫度點數值
標準溫度點的多少個？ 由變化關係決定
經驗溫標依賴於測溫物質的測溫屬性的選擇。
不同溫標的溫度計測同一物體時，溫度讀數一般不同。
有沒有標準溫度計？理想溫標？
二、理想氣體溫標
1、氣體的幾個實驗定律
（1）玻意耳-馬略特定律
溫度不變時
常數（2）蓋·呂薩克定律
壓強不變
：攝氏溫標
：℃ 時的體積
（3）查理定律
體積不變
（4）阿伏伽德羅定律
同溫同壓下，1mol 任何氣體所佔的體積都相同。
pa， k（標準狀態）
（實驗）
四個定律在氣體非常稀薄時嚴格成立，標準狀態下近似成立
2、理想氣體溫標
令蓋·呂薩克定律 （不變）
查理定律不變）
可以根據攝氏溫標定義乙個溫標！
反過來，也可以直接規定—（或—）的變化關係為正比關係而定義乙個溫標！
測溫質：某種氣體
測溫屬性：氣體壓強（定體溫度計）；氣體體積（定壓溫度計）
（變化關係：正比關係）
（標準溫度點：水的三相點溫度273.16 k，理想氣體溫標的溫度）
定體： （定體）
不同氣體溫度計相同。
定壓： （定壓）
對不同氣體也相同
在壓強極低的極限情況下，氣體溫標只取決於氣體的共同性質，而與特定氣體的特定性質無關。
根據氣體在壓強趨近於零的極限情況下所遵循的普遍規律建立的溫標。
三、熱力學溫標和國際溫標
1、熱力學溫標 ()
開爾文在熱力學第二定律的基礎上引入，單位是 k
與任何特殊物質及其性質無關（理想溫標）
與理想氣體溫標一致
標準溫度點：水的三相點溫度273.16 k （0.01℃）
2、國際溫標（自學）
以熱力學溫標作為基本溫標
固定若干溫度點
分溫度短，不同溫度段規定不同的標準溫度計。
重新定義攝氏溫標
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